机械工程学报

作者：黄进, 温翊, 李素兰, 胡文金, 姜渝, 李又兵, 杨朝龙, 瞿伦君, 夏天

单位：1. 重庆理工大学材料科学与工程学院 重庆 400054;2. 重庆市高校模具技术重点实验室 重庆 400054;3. 汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室 重庆 400054

关键词：塑料/金属复合件,超声波辅助热压成型,微-纳机械互锁结构,拉伸-剪切强度；

基金：重庆市技术创新与应用发展专项重点(cstc2020jscx-lyggX0007)和重庆市高校创新群体(CXQT19027)资助项目

塑料/金属直接成型技术是当前汽车轻量化技术的热点之一。采用酸碱处理和阳极氧化的表面处理方法，在铝合金表面制备了微-纳针尖状结构，通过自主开发的超声辅助热压技术成功实现了聚丙烯/铝合金直接复合成型，探讨了超声波参数对聚丙烯/铝合金复合界面结构与性能的影响，采用超薄切片、反溶解铝合金方法研究了界面形貌。拉伸-剪切试验结果显示，非超声压制件的界面拉伸-剪切强度为12.04 MPa，界面层平均厚度为6.47 μm，失效形式主要为混合失效；超声压制件的界面拉伸-剪切强度可达19.90 MPa，提高了65.3%，界面层平均厚度减小到为5.40 μm, 且聚丙烯与铝合金微纳表面形成良好的微观机械互锁结构，失效形式主要为内聚失效。试验表明，超声波辅助塑料熔体填充金属表面微-纳结构形成微观锚接效应，成功实现了塑料/金属直接成型。

来源：2022年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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